Mradi wa chafu (RAS): Fuatilia vipengee vya kuguswa na upandaji wetu: Hatua 18 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Mradi huu unapendekeza kufuatilia joto la hewa, mwangaza na unyevu, na pia joto la msitu na unyevu. Inapendekeza pia kuweka mtandao hatua hizi ambazo zinaweza kusomeka kwenye wavuti ya Actoborad.com

Ili kufanya, tunaunganisha sensorer 4 kwa Nucleo microcontroller L432KC:

- sensorer ya mwangaza TLS2561 na Adafruit;

- unyevu na sensor ya joto DHT22 na Gotronic;

- uchunguzi wa tempearture DS1820;

- sensor ya unyevu Grove - sensorer ya unyevu na Studio ya Seeed

Hatua hufanyika kila dakika 10 na zinaunganishwa kupitia Breakout TD1208 na Sigfox. Kama ilivyoelezwa juu, hii inasomeka kwenye wavuti ya Actoboard.com Kwenye microcontroller hii pia imechomwa skrini ya OLED Display 128x64 ambayo itaonyesha kabisa hatua za mwisho zilizofanywa. Mwishowe, mfumo unajitosheleza kwa umeme kwa seli ya 8x20cm ya photovoltaïc na betri ya 1.5Ah. Wameunganishwa na Nulceo na LiPo Rider Pro na Seeed Studio. Mfumo umewekwa kwenye kisanduku kilichochapishwa cha 3D.

Kama unavyoona katika muhtasari.

Nambari iliyokusanywa katika microcontroller kupitia os.mbed.com inaitwa 'main.cpp'. Maktaba zilizotumiwa zinapatikana katika kiunga kinachofuata, mradi wetu ni nini mbed:

Hatua ya 1: Mitandao

Sehemu muhimu ya mradi huu ilikuwa kwa vipimo vya mtandao na kuzifanya zipatikane kwa urahisi. Kila dakika 10, sensorer hupima vigezo tofauti na moduli ya sigfox TD1208 hutumiwa kupitisha vipimo vyake. Matokeo yanapatikana kwenye wavuti ya Actoboard:

Baada ya kuunda akaunti ya bluemix, tunaweza kutumia programu ya Node-nyekundu kuonyesha matokeo yetu kwa picha.

Programu juu ya Node-nyekundu ili kupata habari kutoka kwa Kitabu cha Sheria

Kiungo cha umma cha kuona matokeo kwa wakati halisi:

Hatua ya 2: Vipengele

Kwa mradi huu hapa kuna orodha ya vitu kuu vilivyotumika:

Mdhibiti Mdogo: Nucleo STM32L432KC

Onyesha: Skrini ya LCD

Sigfox: Moduli ya Sigfox

Kuhusu sensorer:

- Sura ya hewa: DHT22 (Joto na unyevu)

- Sensorer za sakafu: Joto la Grove na unyevu wa Grove

- Sensor ya Mwangaza: sensa ya Mwanga

Ugavi wa umeme:

- LIPO (Kadi ya adapta ya alimission)

- Betri

- Jopo la Photovoltaic

Hatua ya 3: Matumizi

Moja ya hatua muhimu zaidi ya mradi wetu ni kwamba mfumo lazima uwe huru katika nishati. Kwa hili tunatumia betri na seli ya jua. Betri inaweza kutoa sasa ya 1050 mA kwa saa 1 na voltage ya 3.7 V: 3, 885Wh. Seli ya jua hutumiwa kuchaji betri, hutoa voltage ya 5.5 V chini ya 360 mA nguvu sawa na 2 W.

Matumizi ya nadharia ya mfumo wetu: - Sensor ya joto DHT22: kwa kiwango cha juu cha 1.5 mA na kwa kupumzika 0.05 mA - Sura ya joto ya Grove: max 1.5 mA - sensa ya Mwanga: 0.5 mA - Cart ya Nucleo: + 100 mA - Onyesho la LCD: 20 mA - Sigfox TD1208 moduli: kutuma 24 mA (katika mradi huu, hakuna kitu kinachopokelewa na moduli hii) na kwa kupumzika 1.5 μA

Kwa kupumzika, matumizi hayana maana ikilinganishwa na nguvu ya betri. Wakati mfumo unalala (kila dakika 10), sensorer zote hufanya vipimo, skrini huonyesha matokeo na moduli ya sigfox inasambaza matokeo haya. Inachukuliwa kuwa vifaa vyote hutumia kiwango cha juu kwa wakati huu: tunatumia karibu 158 mA kila dakika 10 kwa hivyo 6 * 158 = 948 mA kwa saa 1. Betri inaweza kushikilia zaidi ya saa moja kabla ya kutolewa kabisa.

Lengo ni kutumia kiwango cha chini cha nishati kuwa na hitaji kidogo kabisa la kuchaji tena betri. Vinginevyo, ikiwa seli ya jua haipatikani mwangaza wa jua kwa muda, haikuweza kuchaji betri ambayo itatoka na mfumo wetu ungezima.

Hatua ya 4: Kubuni PCB

Wacha tuanze sehemu ya PCB!

Tulikuwa na shida nyingi kwa hatua ambayo hatukufikiria tutachukua muda mwingi. Kosa la kwanza: kutokuwa umehifadhi PCB katika maeneo kadhaa. Kwa kweli, PCB ya kwanza ilitambua ilifutwa wakati USB ilikuwa na shida. Sasa faili zote zilizo ndani ya USB hazipatikani. Ghafla, ilikuwa ni lazima kupata nishati inayofaa kwa fumbo hili kwa ukuzaji wa mradi wetu. Maelezo madogo ambayo bado ni muhimu, ni muhimu kwamba unganisho liko chini ya PCB na kwamba mtu aanzishe mpango wa misa. Ujasiri ukishapatikana, tunaweza kufanya tena mpango wa elektroniki kwenye ALTIUM kama unaweza kuona hapa chini:

Hatua ya 5:

Inayo sensorer, kadi ya Nucleo, moduli ya Sigfox na skrini ya LCD.

Tunabadilisha kwa sehemu ya PCB, tunafungua wakati mwingi juu yake, lakini mwishowe tuliiunga mkono. Mara tu tunapochapisha tunaijaribu… na hii ndio tamthilia. Kadi ya NUCLEO nusu imebadilishwa. Tunaweza pia kuangalia mchoro hapo juu. Tawi la kushoto la NUCLEO kutoka 1 hadi 15 kuanzia juu, wakati tawi la kulia 15 hadi 1 pia kutoka juu. Kinachofanya chochote kufanya kazi. Ilikuwa ni lazima kupona akili yake, kurudia kwa mara ya 3 PCB ya dharura ikizingatia viunganisho vyote. Haleluya PCB imeundwa, tunaweza kuiona kwenye picha hapa chini:

Hatua ya 6:

Kila kitu kilikuwa kamilifu, welds zilizotengenezwa na Bwana SamSmile zilikuwa za uzuri usioweza kulinganishwa. Nzuri sana kuwa kweli? Kwa kweli, shida moja tu:

Hatua ya 7:

Zoom kwa karibu kidogo:

Hatua ya 8:

Tunaona hiyo kwenye ramani upande wa kulia ambayo PCB inategemea muunganisho wa SDA kwenye D7 na SCL kwenye D8 (haswa tunachohitaji). Walakini wakati tulijaribu na vifaa hatukuelewa kutofautiana kwa habari iliyopokelewa, na ghafla wakati tuliangalia tena nyaraka kwenye hati ya pili tunaona kuwa hakuna maalum kwenye D7 na D8.

Kama matokeo, utengenezaji wa mkate wetu hufanya kazi vizuri sana kabla ya kurekebisha unganisho kwenye PCB kwa njia rahisi. Lakini mara moja kwenye PCB ambayo haijabadilishwa tunapata kupokea habari licha ya sensorer zote isipokuwa sensa ya nuru katika toleo hili.

Hatua ya 9: Kubuni 3D BOX

Wacha tuanze sehemu ya muundo wa 3D!

Hapa tunaelezea sehemu ya muundo wa 3D wa sanduku kukaribisha mfumo wetu kamili. Alichukua muda mwingi na utaelewa ni kwanini. Kwa muhtasari: Lazima tuweze kuwa na sanduku la PCB na vifaa vyake vyote vinavyohusiana. Hiyo ni kusema, fikiria skrini ya LCD lakini pia sensorer zote kwa kutoa nafasi kwa kila mmoja wao ili waweze kutumiwa na kuwa na ufanisi katika vipimo vyao. Kwa kuongezea, inahitaji pia usambazaji wa umeme na kadi yake ya LIPO ambayo imeunganishwa na betri na jopo la photovoltaic ambalo hufanya mfumo wetu uwe huru. Tunafikiria sanduku la kwanza ambalo litakuwa na PCB, sensorer zote, skrini na kadi ya LIPO iliyounganishwa na betri. Kwa kweli ni muhimu kutabiri mahali maalum kwa skrini ya LCD, sensa ya mwanga (ikiwa imefichwa au upande haitapokea taa halisi), kwa sensorer ya joto, kwa DHT22 ni muhimu kwamba iweze kupima thamani karibu na mmea na bila kusahau sensorer ya unyevu wa shamba ambayo lazima iwe na mawasiliano na dunia moja kwa moja. Hatusahau shimo la kuunganisha antena kwa moduli sigfox na shimo lingine kupitisha mwana wa paneli za picha kwenye ramani ya LIPO. Hapa kuna sanduku kuu:

Hatua ya 10:

Tunahitaji sehemu ya kutoshea jopo la picha na kuunganisha jopo kwenye bodi ya LIPO.

Hapa kuna matokeo:

Hatua ya 11:

Lazima tuweze kufunga sanduku hili zuri!

Hapa kuna kifuniko kilichobadilishwa:

Hatua ya 12:

Kama tunavyoona, hii ni kifuniko ambacho kina meno ambayo huja ndani ya sanduku kuu kwa utulivu mzuri.

Hapa ndipo tunapoiongeza kwenye sanduku letu zuri:

Hatua ya 13:

Ili kupata upinzani huongezwa mlango wa kuteleza ambao huletwa kwenye sanduku lakini pia kwenye kifuniko kinachoshikilia sehemu hizo mbili kwa ukali na hutoa kuegemea na usalama wa vifaa ndani.

Hapa kuna toleo la kwanza la mlango wa kuteleza:

Hatua ya 14:

Ili kwenda mbali zaidi, tulifikiri kuingiza moduli ya picha kwenye sanduku kuu, ili iwe katika kiwango sawa na sensa nyepesi na msimamo wake wa kimkakati na kuhisi kuwa mfumo wa uhuru ni kitu cha 'Umoja.

Hapa kuna toleo la pili la mlango wa kuteleza na uwezekano wa kubonyeza moduli ya picha iliyowasilishwa hapo awali:

Hatua ya 15:

Hapa ndipo tunapoiongeza kwenye sanduku letu zuri ambalo tayari lina kifuniko chake cha kupendeza:

Hatua ya 16:

Umepotea kidogo? Wacha tuonyeshe hali ya mwisho ya sanduku hili la uchawi!

Hatua ya 17:

(Uharibifu ambao hatuwezi kuuchapisha kwa sasa kwa shukrani kwa printa ya 3D kwa sababu niliulizwa uimara, kitu nilichofanya, lakini lazima niamini kuwa nina mengi mno, kwa kweli unene ni mkubwa kuliko 4mm, kwa hivyo mimi hakuweza kuichapisha kwa sababu ingetumia nyenzo nyingi, inasikitisha sana)… Lakini haijachelewa kuichapisha, angalau ikiwa ni kwa raha tu = D

Mzuri sana:

Hatua ya 18:

Asante.